雙能/雙視角的高能x射線透視成像系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及使用兩種不同能量的X射線分別從兩個(gè)不同的角度對(duì)受檢查對(duì)象進(jìn)行透視成像的系統(tǒng)，特別涉及在無損探傷、透視成像、以及大型集裝箱檢查、車輛檢查、航空貨物檢查、火車檢查等安檢設(shè)備中利用高能電子加速器產(chǎn)生高能X射線進(jìn)行透視成像的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]X射線在工業(yè)無損檢測(cè)、安全檢查等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。對(duì)于大型的檢測(cè)對(duì)象，例如鍋爐、航天發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)場(chǎng)/鐵路/海關(guān)的大宗貨物、轎車/卡車/集裝箱/火車等整車貨物，對(duì)其進(jìn)行透視檢查需要使用高能X射線，通常使用能量2MeV以上的電子加速器產(chǎn)生。電子加速器產(chǎn)生X射線的基本方法為:利用電子槍產(chǎn)生電子束流，利用電場(chǎng)對(duì)電子束流進(jìn)行加速使其獲得高能量，高能電子束流打靶產(chǎn)生X射線。高能X射線透視成像系統(tǒng)是利用X射線的高穿透能力，X射線穿透受檢查對(duì)象時(shí)，其強(qiáng)度會(huì)減弱，減弱的程度與受檢查對(duì)象的密度、形狀、厚度、物質(zhì)材料等相關(guān)，使用探測(cè)器獲取X射線穿透受檢查對(duì)象后的強(qiáng)度信息，并經(jīng)過信號(hào)處理、算法分析、圖像重建等過程得出反映受檢查對(duì)象的形狀、結(jié)構(gòu)甚至物質(zhì)材料等信息的透視圖像，從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)分析、缺陷檢查、貨物名稱與類型檢驗(yàn)、危險(xiǎn)品識(shí)別、違禁物品檢查等目的。
[0003]中國(guó)專利“一種雙視角掃描輻射成像的方法及系統(tǒng)(專利號(hào):CN101210895)”揭示了使用一個(gè)射線源產(chǎn)生兩個(gè)X射線束流對(duì)受檢查對(duì)象進(jìn)行透視成像，并構(gòu)建多層次圖像的具體方法，這是一項(xiàng)低成本、方便、快速的深度識(shí)別技術(shù)。
[0004]此外，中國(guó)專利“多能倍頻粒子加速器及其方法(專利號(hào):CN101163372)”等公開了使用電子加速器在不同時(shí)刻產(chǎn)生多種不同能量的電子束和X射線的技術(shù)；中國(guó)專利“產(chǎn)生具有不同能量的X射線的設(shè)備、方法及材料識(shí)別系統(tǒng)(專利號(hào)CN101076218)”、“一種利用多種能量輻射掃描物質(zhì)的方法及其裝置(專利號(hào):CN1995993)”、“物質(zhì)識(shí)別方法和設(shè)備(專利號(hào):CN101435783 )”等揭示了使用高能X射線和低能X射線透視受檢查對(duì)象，獲得受檢查物體的透視圖像和材料信息的方法。
[0005]此外，中國(guó)專利“ 一種利用雙視角多能量透射圖像進(jìn)行材料識(shí)別的方法及系統(tǒng)(專利號(hào):CN101358936)”揭示了一種使用多能量電子加速器為射線源，通過兩個(gè)準(zhǔn)直器獲得對(duì)稱性(位置對(duì)稱、能量相同、強(qiáng)度相同等)X射線束流，實(shí)現(xiàn)雙視角多能量透射圖像的方法，這是對(duì)上述兩類專利技術(shù)的組合。其中，多能量電子加速器是指加速器可以在不同的時(shí)間輸出不同能量的X射線，例如中國(guó)專利CN101163372與CN101076218所公開的技術(shù)。雖然具有兩個(gè)準(zhǔn)直器，但是兩個(gè)準(zhǔn)直器獲得的X射線的特性是相同的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種使用低成本的單能量電子加速器為射線源，通過兩個(gè)位置對(duì)稱的準(zhǔn)直器分別獲取兩個(gè)具有不同特性的X射線束流，包括能量不同、強(qiáng)度不同、視角不同，并且，兩個(gè)X射線束流都具有很好的平面內(nèi)均勻性，來實(shí)現(xiàn)雙能/雙視角透視成像。相比現(xiàn)有技術(shù)具有成本低、功能多、圖像質(zhì)量好等技術(shù)優(yōu)勢(shì)中一個(gè)或多個(gè)。
[0007]本發(fā)明提供一種雙能/雙視角的高能X射線透視成像系統(tǒng)，其特征在于，具備:
檢查通道，用于使受檢查對(duì)象通過；
電子加速器，包括電子加速單元、安裝在所述電子加速單元的一端的電子發(fā)射單元、安裝在所述電子加速單元的另一端的靶，來自所述電子發(fā)射單元并且被所述電子加速單元加速后的電子束流轟擊所述靶而產(chǎn)生X射線；
屏蔽準(zhǔn)直裝置，包括屏蔽結(jié)構(gòu)、設(shè)置在所述屏蔽結(jié)構(gòu)內(nèi)的用于引出低能平面扇形X射線束流的第一準(zhǔn)直器以及用于引出高能平面扇形X射線束流的第二準(zhǔn)直器；
低能探測(cè)器陣列，用于接收來自所述第一準(zhǔn)直器的X射線束流；
高能探測(cè)器陣列，用于接收來自所述第二準(zhǔn)直器的X射線束流；
信號(hào)分析與圖像處理子系統(tǒng)，接收來自所述低能探測(cè)器陣列以及所述高能探測(cè)器陣列的信號(hào)，并且經(jīng)過計(jì)算分析最終生成透視圖像；以及
電源與控制子系統(tǒng)，對(duì)所述雙能/雙視角的高能X射線透視成像系統(tǒng)的運(yùn)行提供電源和控制，
所述屏蔽結(jié)構(gòu)包圍所述革巴，
所述第一準(zhǔn)直器和所述第二準(zhǔn)直器位于電子束流的軸線的同一側(cè)，
所述第一準(zhǔn)直器、所述低能探測(cè)器陣列、電子束流打靶產(chǎn)生的靶點(diǎn)位于第一平面內(nèi)， 所述第二準(zhǔn)直器、所述高能探測(cè)器陣列、電子束流打靶產(chǎn)生的靶點(diǎn)位于第二平面內(nèi)。
[0008]此外，在本發(fā)明的雙能/雙視角的高能X射線透視成像系統(tǒng)中，所述第一以及第二準(zhǔn)直器設(shè)置在與轟擊所述靶的電子束流構(gòu)成30度到150度角的方向上。
[0009]此外，在本發(fā)明的雙能/雙視角的高能X射線透視成像系統(tǒng)中，所述電子加速器的軸線與所述檢查通道平行。
[0010]此外，在本發(fā)明的雙能/雙視角的高能X射線透視成像系統(tǒng)中，所述第一準(zhǔn)直器和所述第二準(zhǔn)直器的中心對(duì)稱線與所述檢查通道垂直。
[0011]此外，在本發(fā)明的雙能/雙視角的高能X射線透視成像系統(tǒng)中，所述低能探測(cè)器陣列和所述高能探測(cè)器陣列分別是由多個(gè)低能探測(cè)器和多個(gè)高能探測(cè)器構(gòu)成的直線型排列、或者分段直線排列、或者標(biāo)注L型排列、或者C型排列。
[0012]此外，在本發(fā)明的雙能/雙視角的高能X射線透視成像系統(tǒng)中，所述低能探測(cè)器陣列和所述高能探測(cè)器陣列分別是多個(gè)探測(cè)器排列成一排或者多排。
[0013]此外，在本發(fā)明的雙能/雙視角的高能X射線透視成像系統(tǒng)中，還具備用于探測(cè)器的安裝和固定的探測(cè)器臂架，所述探測(cè)器臂架形成為直線型、或者分段直線型、或者標(biāo)注L型、或者C型布置結(jié)構(gòu)。
[0014]此外，在本發(fā)明的雙能/雙視角的高能X射線透視成像系統(tǒng)中，還具備用于拖動(dòng)所述受檢查對(duì)象以設(shè)定的速度從所述檢查通道通過的傳輸裝置。
[0015]此外，在本發(fā)明的雙能/雙視角的高能X射線透視成像系統(tǒng)中，還具備用于將所述探測(cè)器臂架獨(dú)立固定在地面的可調(diào)固定裝置。
[0016]此外，在本發(fā)明的雙能/雙視角的高能X射線透視成像系統(tǒng)中，還具備布置在所述檢查通道的一側(cè)或者兩側(cè)的散射屏蔽結(jié)構(gòu)。
[0017]此外，在本發(fā)明的雙能/雙視角的聞能X射線透視成像系統(tǒng)中，還具備:設(shè)備室，用于所述電子加速器等設(shè)備的安裝固定。
[0018]此外，在本發(fā)明的雙能/雙視角的聞能X射線透視成像系統(tǒng)中，還具備:控制室，用于對(duì)系統(tǒng)工作人員提供設(shè)備運(yùn)行和工作場(chǎng)所。
[0019]此外，在本發(fā)明的雙能/雙視角的高能X射線透視成像系統(tǒng)中，還具備:坡臺(tái)，用于升高所述受檢查對(duì)象的高度。
[0020]此外，本發(fā)明提供一種組合固定式雙能/雙視角的高能X射線透視成像系統(tǒng)，其特征在于，具備:
權(quán)利要求1?8任一項(xiàng)所述的雙能/雙視角的高能X射線透視成像系統(tǒng)；
設(shè)備室，固定于所述檢查通道一側(cè)的地面，內(nèi)部安裝有所述電子加速器與所述屏蔽準(zhǔn)直裝置，并且，所述第一準(zhǔn)直器和所述第二準(zhǔn)直器以不同的角度面向所述檢查通道；
傳輸裝置，安裝于所述檢查通道中；
第一以及第二探測(cè)器臂架，位于所述檢查通道的另一側(cè)并且通過可調(diào)固定裝置固定于地面，在內(nèi)部分別安裝有所述低能探測(cè)器陣列和所述高能探測(cè)器陣列；
散射屏蔽結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述設(shè)備室與所述檢查通道之間；以及控制室，固定于地面，內(nèi)部安裝有所述信號(hào)分析與圖像處理子系統(tǒng)以及所述電源與控制子系統(tǒng)，用于對(duì)所述組合固定式雙能/雙視角的高能X射線透視成像系統(tǒng)進(jìn)行控制。
[0021 ] 此外，本發(fā)明提供一種軌道移動(dòng)式雙能/雙視角的高能X射線透視成像系統(tǒng)，其特征在于，具備:
權(quán)利要求1?8任一項(xiàng)所述的雙能/雙視角的高能X射線透視成像系統(tǒng)；
平行設(shè)置的多根軌道，在相鄰的兩個(gè)軌道之間設(shè)置所述檢查通道；
移動(dòng)裝置，設(shè)置在軌道上；
設(shè)備室，通過所述移動(dòng)裝置設(shè)置在所述檢查通道一側(cè)的所述軌道上，內(nèi)部安裝有所述電子加速器與所述屏蔽準(zhǔn)直裝置，并且，所述第一準(zhǔn)直器和所述第二準(zhǔn)直器以不同的角度面向所述檢查通道；
兩個(gè)L型探測(cè)器臂架，其“ I ”段底部通過所述移動(dòng)裝置設(shè)置在所述檢查通道另一側(cè)的所述軌道上，另一端與所述設(shè)備室的頂部連接固定，內(nèi)部分別安裝有所述低能探測(cè)器陣列和所述高能探測(cè)器陣列；以及
控制室，固定于地面，內(nèi)部安裝有所述信號(hào)分析與圖像處理子系統(tǒng)以及所述電源與控制子系統(tǒng)，用于對(duì)所述組合固定式雙能/雙視角的高能X射線透視成像系統(tǒng)進(jìn)行控制。
[0022]此外，本發(fā)明提供一種車載移動(dòng)式雙能/雙視角的高能X射線透視成像系統(tǒng)，其特征在于，具備:
權(quán)利要求1?8任一項(xiàng)所述的雙能/雙視角的高能X射線透視成像系統(tǒng):
底盤車以及安裝在所述底盤車上的X射線源艙、設(shè)備艙、工作艙、低能探測(cè)器臂架系統(tǒng)和高能探測(cè)器臂架系統(tǒng)；
所述電子加速器與所述屏蔽準(zhǔn)直裝置安裝在所述X射線源艙中，通過所述第一準(zhǔn)直器和所述第二準(zhǔn)直器以不同角度向所述底盤車的一側(cè)分別引出低能X射線束流和高能X射線束流， 所述低能探測(cè)器臂架系統(tǒng)在內(nèi)部安裝有所述低能探測(cè)器陣列，在工作狀態(tài)下，在所述底盤車的一側(cè)打開，與所述底盤車構(gòu)成“門”式結(jié)構(gòu)，并且使所述低能探測(cè)器陣列位于所述第一準(zhǔn)直器所在的所述第一平面內(nèi)，在非工作狀態(tài)下折疊存放于所述底盤車頂部，
所述高能探測(cè)器臂架系統(tǒng)在內(nèi)部安裝有所述高能探測(cè)器陣列，在工作狀態(tài)下，在所述底盤車的一側(cè)打開，與所述底盤車構(gòu)成“門”式結(jié)構(gòu)，并且使所述高能探測(cè)器陣列位于所述第二準(zhǔn)直器所在的所述第二平面內(nèi)，在非工作狀態(tài)下折疊存放于所述底盤車頂部，
所述低能探測(cè)器臂架系統(tǒng)和所述高能探測(cè)器臂架系統(tǒng)位于所述底盤車的同一側(cè)，與所述底盤車構(gòu)成前后兩個(gè)“門”式結(jié)構(gòu)，所述兩個(gè)“門”式結(jié)構(gòu)形成的內(nèi)部通道成為所述檢查通道，
所述設(shè)備艙內(nèi)安裝有所述電源與控制子系統(tǒng)以及所述信號(hào)分析與圖像處理子系統(tǒng)，所述工作艙內(nèi)安裝有系統(tǒng)操作以及辦公設(shè)備，用于對(duì)所述車載移動(dòng)式雙能/雙視角的高能X射線透視成像系統(tǒng)進(jìn)行控制。
[0023]本發(fā)明主要是提供一種雙能/雙視角的高能X射線透視成像系統(tǒng)。一種具有雙能量